CMP技术中研磨垫的选择对研磨质量的影响

目前CMP技术用研磨垫有90%是使用美国Rodel公司的产品，它是经过美国半导体技术协会评测的适合于CMP技术的研磨垫。然而一般IC制造厂认为Rodel公司的研磨垫性质仍然不够稳定，并影响到其研磨质量的稳定性。所以仍有不少公司在研发新型研磨垫，使其具有良好的稳定性同时兼具高的研磨速率，好的平坦度及均匀性。

目前市面上的研磨垫几乎都是Rodel公司的产品，因此在此先就Rodel公司产品做一技术分析。Rodel公司有两种系列的研磨垫产品：一种是Suba系列的研磨垫，它的材料主要是含有饱和聚亚氨酯的聚酯垫。这类材料具有多孔性，可增加研磨的均匀性，但研磨平坦度较差；另一种为IC系列研磨垫，其组成为多孔性PU材质，其硬度比Suba系列高，因而拥有较好的平坦度，但研磨均匀性较差。因为这两种研磨垫各有优缺点，所以现在使用在CMP技术中的研磨垫是结合IC系列和Suba系列的组合垫，如Rodel公司的IC1000/SubaⅣ产品。

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图6-31　研磨垫（IC60）对SiO2介电膜研磨速率的影响

研磨垫对晶片研磨的研磨速率、平坦度及均匀性影响较大，如研磨垫未经处理则使用时间过久会造成表面结构破坏，使研磨剂难以输送至研磨晶片中心，造成研磨速率下降。图6-31是SiO2介电膜的研磨速率与研磨垫情况的关系图，由图可知，未经处理的研磨垫其研磨速率与经过处理的研磨垫相差近一倍，因此处理是十分重要的。而研磨垫的机械性质，如压缩性、弹性及硬度等也会影响到被研磨薄膜的平坦度及均匀性。除此之外，研磨垫材质必须能够抗酸碱性。对研磨垫而言，维持其性质的持久稳定是最重要的，为达到这一目的，技术上的发展趋势有：①通过分子结构设计及合成来制备分子结构均匀性高且性质较稳定的研磨垫；②通过机械设计及表面处理改善研磨垫的结构。